Jumlah elektron maksimum yang terdapat pada tingkat energi ke tiga n = 3 sebanyak

Hai Sobat Pintar! Kalian masih ingat nggak sih, sama materi konfigurasi elektron? Ini materi kelas 10 MIA loh, masa iya udah nggak inget ?

Bagaimana dengan diagram orbital, Sobat? Apakah kalian masih kenal dengan mereka? Yuk, kita cek pemahaman kalian tentang mereka!

Pengertian Konfigurasi Elektron

Sumber: chem.co.id

Konfigurasi elektron adalah susunan elektron dalam tingkat energi di sekitar inti atom. Menurutteori atom,keberadaan elektron menempati beberapa tingkat dari kulit pertama yang terdekat dengan inti atom, yaitu kulit K, hingga kulit ketujuh Q, yang memiliki letak paling jauh dari inti atom. Oleh karena itulah, konfigurasi elektron disempurnakan dengan model mekanika kuantum yang menggunakan empat jenis subkulit untuk menggambarkan orbital elektron dalam suatu atom, tergambar dalam gambar diatas sebagai gambar struktur atom berdasarkan teori mekanika kuantum.

Untuk membuat konfigurasi elektron dengan teori mekanika kuantum, ada satu gambar yang harus kalian pahami dulu sebelum membuat konfigurasi elektron berdasarkan orbital atom. Coba perhatikan gambar di bawah ini.

Sumber: maretong.com

Gambar di atas adalah urutan tingkat energi kulit dan subkulit suatu atom. Ada 4 subkulit yaitu s, p, d, dan f. Angka sebelum subkulit menunjukkan kulit. Subkulit 1s punya tingkat energi paling rendah, lalu naik ke subkulit 2s, 2p, 3s, 3p, sampai terakhir yang paling tinggi 8s. Pastinya, elektron yang bisa mengisi subkulit tertentu juga terbatas. Setiap subkulit memiliki kapasitas maksimal yang berbeda-beda untuk dapat menampung elektron.

1. Subkulit s menampung maksimal 2 elektron.
2. Subkulit p menampung maksimal 6 elektron.
3. Subkulit d menampung maksimal 10 elektron.
4. Subkulit f menampung maksimal 14 elektron.

Cara penulisan orbital dengan jumlah elektronnya adalah dengan menuliskan nomor kulit diikuti orbital, kemudian jumlah elektron yang terdapat dalam orbital tersebut (indeks diatas).
Contoh: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 ........

Contoh soal Konfigurasi Elektron

Tentukan konfigurasi elektron dari 20Ca!
Jawab:
Ca memiliki jumlah elektron 20, maka konfigurasinya adalah:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

Aturan Penuh/Setengah Penuh

Aturan penuh dan setengah penuh pada konfigurasi elektron menyatakan bahwa suatu elektron dapat berpindah ke orbital lain untuk mencapai susunan yang lebih stabil. Aturan penuh/setengah penuh ini diterapkan untuk konfigurasi elektron yang memiliki akhir, yaitu pada subkulit d.

Sebagai contoh yaitu pada atom Cu yang memiliki konfigurasi akhir pada orbital 3d. Kita menggambarkan konfigurasi atom Cu tanpa aturan penuh/setengah penuh dengan konfigurasi berikut:

Cu : 1s22s22p63s23p64s23d9

Namun dengan aturan setengah penuh, orbital 3d cenderung mengambil elektron dari 4s untuk mencapai total 10 elektron.

Cu : 1s22s22p63s23p64s13d10

Diagram Orbital

Orbital adalah bagian dari subkulit atom, sebagai daerah yang paling mungkin ditempati elektron. Sedangkan diagram orbital adalah deskripsi gambaran dari elektron yang menempati orbital-orbital atom.

Dalam penyusunan diagram orbital, sebuah elektron disimbolkan dengan anak panah menghadap ke atas atau menghadap ke bawah. Anak panah yang menghadap ke atas biasanya melambangkan elektron dengan spin +½, sedangkan anak panah yang menghadap ke bawah melambangkan elektron dengan spin -½. Untuk menandai distribusi orbital dalam atom, anak panah ini diletakkan pada garis horizontal.

Orbital akan dilambangkan dengan dengan kotak. Orbital s = 1 kotak, orbital p = 3 kotak, orbital d = 5 kotak, dan orbital f = 7 kotak.

Sumber: mediabelajaronline.blogspot.com

Ada dua aturan yang perlu diperhatikan dalam menyusun diagram orbital, yaituAsas Larangan PaulidanAturan Hund.

Asas Larangan Pauli

Menurut Asas Larangan Pauli, “tidak boleh ada dua elektron dalam suatu atom yang memiliki keempat bilangan kuantum yang sama. Orbital yang sama akan memiliki bilangan kuantumn,l, danmyang sama. Yang membedakannya hanya bilangan kuantum spin (s).”

Sumber: kompas.com

Hal ini berarti bahwa setiap orbital maksimum berisi dua elektron dengan arah spin yang berlawanan. Misalnya suatu atom memiliki 2 elektron yang menghuni orbital 1s, maka diagram orbital yang benar menurut Larangan Pauli ditunjukkan oleh gambar c.

Aturan Hund

Menurut Aturan Hund, “orbital-orbital dengan energi yang sama, masing-masing diisi terlebih dahulu oleh satu elektron dengan arah (spin) yang sama, kemudian elektron akan memasuki orbital-orbital secara urut dengan arah (spin) berlawanan, atau dengan kata lain, dalam subkulit yang sama, masing-masing orbital terisi satu elektron dengan arah panah yang sama, kemudian elektron yang tersisa diisikan sebagai elektron pasangannya dengan arah panah yang berlawanan”.

Untuk memahami pernyataan di atas, mari kita perhatikan contoh diagram elektron berikut ini.

Sumber: mediabelajaronline.blogspot.com

Bila kita perhatikan diagram orbital unsur S pada konfigurasi 3p4, tiga elektron ditempatkan terlebih dahulu dengan gambar tanda panah ke atas, kemudian 1 elektron yang tersisa digambarkan dengan tanda panah ke bawah. Hal ini dilakukan mengikuti aturan Hund.

Sobat Pintar jangan lupa download aplikasi Aku Pintar di Play Store atau App Store, ya! Ada fitur Belajar Pintar yang bakal nemenin Sobat belajar di rumah. Simak juga artikel-artikel lainnya, yaa!

Writer: Muhammad Fahmi Ridlo
Editor: Deni Purbowati

Jakarta -

Konfigurasi elektron adalah susunan atau gambaran yang menunjukan penempatan elektron dalam suatu atom. Susunan elektron-elektron tersebut berdasarkan kulit atau orbital.

Konfigurasi elektron dalam atom, bisa diungkapkan dengan diagram curah hujan dan diagram orbital. Keduanya bisa bermanfaat untuk menentukan molekul dan teori, seperti dikutip dari e-Modul Kimia Kelas X terbitan Kemdikbud yang disusun oleh Baston Pasaribu.

Melalui, konfigurasi elektron kita dapat mengetahui golongan dan periode dari suatu atom. Golongan tersebut ditunjukkan oleh jumlah elektron terluar (elektron valensi), dan periode ditunjukkan oleh nomor kulit terbesar pada isi elektron (kulit terluar).

Menurut Modul Kimia Kelas 10 terbitan Kemdikbud yang disusun oleh Fadillah Okty Myranthika, M.Pd., hal yang mendasari konfigurasi elektron adalah cara untuk menuliskan orbital, yaitu melalui teori atom Bohr dan teori atom mekanika kuantum.

Teori Atom Bohr

Lintasan-lintasan elektron disebut juga dengan kulit elektron, yang ditempati oleh jumlah elektron maksimal.

Dalam teori ini, konfigurasi elektron adalah pengisian elektron yang dimulai dari tingkat energi (kulit) paling rendah, yaitu kulit yang pertama kulit K, setelah kulit K sudah terisi penuh, dilanjutkan ke kulit L, kulit M, kulit N, hingga seterusnya.

Jumlah elektron maksimal yang ditempati setiap kulit elektron, dapat diketahui menggunakan rumus : 2.n2

Kulit K (n =1) maksimal menampung 2.12 = 2Kulit L (n = 2) maksimal menampung 2.22 = 8

Kulit M (n =3) maksimal menampung 2.23 = 16, hingga seterusnya.

Untuk menuliskan konfigurasi elektron suatu atom, yaitu dengan cara mengetahui jumlah elektron suatu atom yang ditunjukkan melalui nomor atom.

Teori Mekanika Kuantum

Elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti pada kulit atom. Setiap kulit atom, terdiri atas subkulit, yang berisi bilangan kuantum (kumpulan orbital s, p, d, dan f).Untuk memudahkan penentuan nilai bilangan kuantum digunakan sebuah diagram orbital. Diagram orbital dilambangkan dengan sebuah kotak.Subkulit s = 1 kotakSubkulit p = 3 kotakSubkulit d = 5 kotak

Subkulit f = 7 kotak

Dalam model mekanika kuantum, penulisan konfigurasi elektron menggunakan diagram orbital perlu mengikuti aturan penentuan konfigurasi elektron berdasarkan orbital. Kedudukan elektron terluar dari suatu atom bisa ditentukan melalui bilangan kuantumnya.

Model mekanika kuantum dikenal dengan empat bilangan kuantum, yang menjelaskan letak elektron-elektron suatu atom, yakni bilangan kuantum utama (n), azimuth (l), magnetik (m), dan spin (s).

Aturan-aturan penentuan konfigurasi elektron berdasarkan orbitalnya, terdiri dari asas aufbau, larangan pauli, kaidah Hund . Berikut adalah penjelasan setiap aturan asasnya:

Asas Aufbau

Pengisian elektron dimulai dari subkulit dengan tingkat energi paling rendah ke lebih tinggi. Setiap subkulit mempunyai batasan elektron yang dapat diisikan yakni:Subkulit s = 1 orbital maksimal berisi 2 elektronSubkulit p = 3 orbital maksimal berisi 6 elektronSubkulit d = 5 orbital maksimal berisi 10 elektron

Subkulit f = 7 orbital maksimal berisi 14 elektron

Diagram tingkat energi menurut asas aufbau:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4d 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p

Asas larangan Pauli

Setiap orbital diisi maksimum 2 elektron dengan spin yang berlawanan. Kemungkinan 2 elektron akan memiliki 3 bilangan kuantum n, l, dan m sama, bilangan kuantum s berbeda.

Kaidah Hund

Konfigurasi elektron energi terendah merupakan jumlah elektron tak berpasangan dengan spin paralel yang terbanyak, dengan tingkat energi yang sama.

Aturan Setengah Penuh
Konfigurasi elektron yang berakhiran pada subkulit berlaku aturan penuh setengah penuh. Aturan ini menyatakan bahwa, suatu elektron mempunyai kecenderungan berpindah orbital apabila dapat membentuk susunan elektron yang lebih stabil.

Itu tadi penjelasan mengenai konfigurasi elektron beserta cara menentukanya. Selamat belajar ya detikers!

Simak Video "Fakta-fakta dari Ledakan Pabrik Kimia di Cilegon"

(lus/lus)